FR3059437A1 - METHOD FOR DIAGNOSING A COMMUNICATION LINK IN A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de diagnostic de l'état d'un lien de communication entre une antenne relais intérieure et une antenne relais extérieure d'un véhicule automobile. Le procédé comprend les étapes de mesure (E1) d'une première valeur de tension définie entre le point milieu du circuit électrique et la deuxième masse en position ouverte de l'interrupteur, de mesure (E3) d'une deuxième valeur de tension définie entre le point milieu du circuit électrique et la deuxième masse en position fermée de l'interrupteur, de calcul (E4) de la valeur de la résistance variable à partir de la première valeur de tension mesurée, de la deuxième valeur de tension mesurée, de la valeur de la tension définie aux bornes de la source d'alimentation en tension et des valeurs de la première résistance et de la deuxième résistance, et de diagnostic (E5) de l'état du lien de communication à partir de la valeur de la résistance variable calculée.The present invention relates to a method for diagnosing the state of a communication link between an indoor relay antenna and an external relay antenna of a motor vehicle. The method comprises the steps of measuring (E1) a first voltage value defined between the midpoint of the electric circuit and the second mass in the open position of the switch, measuring (E3) a second defined voltage value. between the mid-point of the electric circuit and the second mass in the closed position of the switch, calculating (E4) the value of the variable resistor from the first measured voltage value, the second measured voltage value, the value of the voltage defined at the terminals of the voltage supply source and the values of the first resistance and the second resistance, and the diagnosis (E5) of the state of the communication link from the value of the calculated variable resistance.
Description
Titulaire(s) : CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE Société par actions simplifiée, CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH.Holder (s): CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE Simplified joint-stock company, CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH.
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Mandataire(s) : CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE Société par actions simplifiée.Agent (s): CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE Simplified joint-stock company.
164) PROCEDE DE DIAGNOSTIC D'UN LIEN DE COMMUNICATION DANS UN VEHICULE AUTOMOBILE.164) METHOD FOR DIAGNOSING A COMMUNICATION LINK IN A MOTOR VEHICLE.
FR 3 059 437 - A1FR 3 059 437 - A1
16/) La présente invention a pour objet un procédé de diagnostic de l'état d'un lien de communication entre une antenne relais intérieure et une antenne relais extérieure d'un véhicule automobile. Le procédé comprend les étapes de mesure (E1 ) d'une première valeur de tension définie entre le point milieu du circuit électrique et la deuxième masse en position ouverte de l'interrupteur, de mesure (E3) d'une deuxième valeur de tension définie entre le point milieu du circuit électrique et la deuxième masse en position fermée de l'interrupteur, de calcul (E4) de la valeur de la résistance variable à partir de la première valeur de tension mesurée, de la deuxième valeur de tension mesurée, de la valeur de la tension définie aux bornes de la source d'alimentation en tension et des valeurs de la première résistance et de la deuxième résistance, et de diagnostic (E5) de l'état du lien de communication à partir de la valeur de la résistance variable calculée.16 /) The subject of the present invention is a method for diagnosing the state of a communication link between an indoor relay antenna and an outdoor relay antenna of a motor vehicle. The method comprises the steps of measuring (E1) a first voltage value defined between the midpoint of the electrical circuit and the second mass in the open position of the switch, of measuring (E3) a second defined voltage value between the midpoint of the electrical circuit and the second mass in the closed position of the switch, for calculating (E4) the value of the variable resistance from the first measured voltage value, the second measured voltage value, the value of the voltage defined at the terminals of the voltage supply source and of the values of the first resistance and of the second resistance, and of diagnostic (E5) of the state of the communication link from the value of the calculated variable resistance.
ElEl
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La présente invention se rapporte au domaine de l’automobile et concerne plus particulièrement un procédé de diagnostic d’un lien de communication dans un véhicule automobile.The present invention relates to the automotive field and relates more particularly to a method for diagnosing a communication link in a motor vehicle.
De nos jours, il est connu pour un utilisateur de communiquer des données avec son téléphone mobile sur un lien de communication radiofréquence via un réseau de télécommunications terrestre, par exemple de type 2G, 3G ou 4G.Nowadays, it is known for a user to communicate data with his mobile phone over a radiofrequency communication link via a terrestrial telecommunications network, for example of the 2G, 3G or 4G type.
Lorsque l’utilisateur se trouve dans un véhicule automobile, la qualité du lien de communication radiofréquence peut se dégrader significativement, notamment lorsque le véhicule se déplace.When the user is in a motor vehicle, the quality of the radio frequency communication link can deteriorate significantly, especially when the vehicle is moving.
Afin de remédier en partie à cet inconvénient, il est connu d’équiper un véhicule automobile d’une antenne relais extérieure, montée par exemple sur le toit du véhicule, permettant d’améliorer la transmission du lien de communication radiofréquence entre les stations de base du réseau de télécommunications terrestre et le téléphone mobile de l'utilisateur situé dans l’habitacle du véhicule. On constate toutefois qu’une telle antenne peut s’avérer insuffisante pour assurer efficacement le relais de la communication sur le lien de communication radiofréquence.In order to partially remedy this drawback, it is known to equip a motor vehicle with an external relay antenna, mounted for example on the roof of the vehicle, making it possible to improve the transmission of the radiofrequency communication link between the base stations of the terrestrial telecommunications network and the user's mobile phone located in the passenger compartment of the vehicle. However, it is found that such an antenna may prove to be insufficient to effectively relay the communication over the radiofrequency communication link.
Aussi, dans une solution connue de véhicule 1A automobile illustrée à la figure 1, afin de permettre une communication entre un équipement d’utilisateur 2 situé dans le véhicule 1A et une station de base 3 du réseau de télécommunications terrestre, via une antenne relais extérieure 4 montée sur la partie extérieure du véhicule 1A, il est désormais connu de monter dans l’habitacle du véhicule 1A une antenne relais intérieure 5 connectée de manière filaire à l’antenne relais extérieure 4. Le système présente ainsi trois liens de communications : un lien de communication L1 radiofréquence entre la station de base 3 et l’antenne relais extérieure 4, un lien de communication L2 filaire entre l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5 et un lien de communication L3 radiofréquence entre l’antenne relais intérieure 5 et l’équipement d’utilisateur 2.Also, in a known solution for a motor vehicle 1A illustrated in FIG. 1, in order to allow communication between a user equipment 2 located in vehicle 1A and a base station 3 of the terrestrial telecommunications network, via an external relay antenna 4 mounted on the exterior part of the vehicle 1A, it is now known to mount in the passenger compartment of the vehicle 1A an interior relay antenna 5 connected by wire to the exterior relay antenna 4. The system thus has three communications links: a radio frequency L1 communication link between the base station 3 and the outdoor relay antenna 4, a wired L2 communication link between the outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5 and a radio frequency L3 communication link between the antenna indoor relay 5 and user equipment 2.
La puissance des signaux reçus de la station de base 3 diminuant avec la distance parcourue entre la station de base 3 et l’antenne relais extérieure 4, il est préférable de les amplifier avant de les transmettre à l’antenne relais intérieure 5 puis à l’équipement d’utilisateur 2. A cette fin, il est connu d’utiliser un module d’amplification de signal, appelé compensateur 6, connecté électriquement entre l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5. De manière connue, ce compensateur 6 permet également à un module de diagnostic 7 relié à l’antenne relais intérieure 5 de réaliser un diagnostic de l’état du lien de communication L2 reliant l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5 afin de détecter un défaut de fonctionnement sur ledit lien de communication L2.The power of the signals received from the base station 3 decreases with the distance traveled between the base station 3 and the outdoor relay antenna 4, it is preferable to amplify them before transmitting them to the indoor relay antenna 5 and then to the user equipment 2. To this end, it is known to use a signal amplification module, called a compensator 6, electrically connected between the outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5. In known manner, this compensator 6 also allows a diagnostic module 7 connected to the indoor relay antenna 5 to carry out a diagnosis of the state of the communication link L2 connecting the outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5 in order to detect a malfunction on said L2 communication link.
Pour ce faire, toujours en référence à la figure 1, le compensateur 6 comporte une résistance variable RV dont la valeur reflète l’état de ce lien de communication L2. A titre d’exemple, une première plage de valeurs de cette résistance variable RV peut indiquer que le lien de communication L2 est en circuit-ouvert entre l’antenne relais intérieure 5 et le compensateur 6, une deuxième plage de valeurs peut indiquer que le lien de communication L2 est en circuit-ouvert entre le compensateur 6 et l’antenne relais extérieure 4, une troisième plage de valeurs peut indiquer que le lien de communication L2 présente un court-circuit entre l’antenne relais intérieure 5 et le compensateur 6, et une quatrième plage de valeur peut indiquer que le lien de communication L2 présente un court-circuit entre le compensateur 6 et l’antenne relais extérieure 4, etc.To do this, still with reference to FIG. 1, the compensator 6 includes a variable resistor RV whose value reflects the state of this communication link L2. By way of example, a first range of values of this variable resistor RV may indicate that the communication link L2 is in open circuit between the indoor relay antenna 5 and the compensator 6, a second range of values may indicate that the communication link L2 is in open circuit between the compensator 6 and the external relay antenna 4, a third range of values may indicate that the communication link L2 has a short circuit between the internal relay antenna 5 and the compensator 6 , and a fourth value range can indicate that the communication link L2 has a short circuit between the compensator 6 and the external relay antenna 4, etc.
La valeur de la résistance variable RV est définie par rapport à une première masse M1, par exemple la masse de la batterie du véhicule 1 A, mais est mesurée par le module de diagnostic 7 situé au niveau de l’antenne relais intérieure 5. A cette fin, le module de diagnostic 7 comprend un circuit électrique comportant un convertisseur analogique numérique 7-1, une résistance R1, une capacité C et un microcontrôleur 7-2.The value of the variable resistor RV is defined with respect to a first mass M1, for example the mass of the vehicle battery 1 A, but is measured by the diagnostic module 7 located at the level of the indoor relay antenna 5. A to this end, the diagnostic module 7 comprises an electrical circuit comprising an analog-digital converter 7-1, a resistor R1, a capacitor C and a microcontroller 7-2.
La résistance R1 est connectée d’une part à une source d’alimentation en tension Vcc et d’autre part à l’entrée E du convertisseur analogique numérique 7-1. La capacité C est connectée d’une part à l’entrée E du convertisseur analogique numérique 7-1 et d’autre part à une deuxième masse M2, cette deuxième masse M2 étant différente de la première masse M1, notamment pour des raisons de sécurité. Le convertisseur analogique numérique 7-1 convertit la tension analogique qu’il reçoit en entrée E (i.e. la tension V1 définie aux bornes de la capacité C entre l’entrée E du convertisseur analogique numérique 7-1 et la deuxième masse M2) en une valeur numérique exploitable par le microcontrôleur 7-2. Le microcontrôleur 7-2 détermine l’état du lien de communication L2 en fonction de la valeur numérique fournie par le convertisseur analogique numérique 7-1.The resistor R1 is connected on the one hand to a voltage supply source Vcc and on the other hand to the input E of the analog-digital converter 7-1. The capacitor C is connected on the one hand to the input E of the analog-digital converter 7-1 and on the other hand to a second mass M2, this second mass M2 being different from the first mass M1, in particular for safety reasons . The analog digital converter 7-1 converts the analog voltage it receives at input E (ie the voltage V1 defined at the terminals of the capacitance C between the input E of the analog digital converter 7-1 and the second ground M2) into a numerical value usable by the microcontroller 7-2. The microcontroller 7-2 determines the state of the communication link L2 as a function of the digital value supplied by the analog to digital converter 7-1.
Dans cette configuration, la valeur de la résistance variable RV est mesurée par le module de diagnostic 7 par rapport à la deuxième masse M2. Or, le module de diagnostic 7 ne connaissant pas la différence de potentiels entre la première masse M1 et la deuxième masse M2, il en résulte une erreur de mesure de la valeur de la résistance variable RV et donc de la valeur numérique fournie par le convertisseur analogique numérique 7-1 au microcontrôleur 7-2.In this configuration, the value of the variable resistance RV is measured by the diagnostic module 7 with respect to the second mass M2. However, since the diagnostic module 7 does not know the difference in potentials between the first mass M1 and the second mass M2, this results in an error in measuring the value of the variable resistance RV and therefore of the digital value supplied by the converter. analog digital 7-1 to microcontroller 7-2.
Une telle erreur de mesure peut entraîner une erreur de diagnostic dans le cas où la valeur de la résistance variable RV mesurée se trouve proche de deux plages de valeurs correspondant à deux états différents du lien de communication L2 et que le module de diagnostic 7 désigne la plage de valeurs qui ne correspond pas réellement à l’état du lien de communication L2.Such a measurement error can lead to a diagnostic error in the case where the value of the variable resistance RV measured is close to two ranges of values corresponding to two different states of the communication link L2 and the diagnostic module 7 designates the range of values which does not really correspond to the state of the communication link L2.
Une solution évidente consisterait à déterminer la valeur de potentiel de la première masse M1 et à communiquer cette valeur au module de diagnostic 7 mais une telle solution s’avère à la fois complexe et onéreuse.An obvious solution would be to determine the potential value of the first mass M1 and to communicate this value to the diagnostic module 7, but such a solution proves to be both complex and expensive.
L’invention vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients en proposant une solution simple et efficace pour que le module de diagnostic 7 détermine avec précision la valeur de la résistance variable RV du compensateur 6 de sorte à minimiser, voire supprimer, les erreurs de diagnostic sur l’état du lien de communication L2 reliant l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5.The invention aims to remedy these drawbacks at least in part by proposing a simple and effective solution so that the diagnostic module 7 precisely determines the value of the variable resistance RV of the compensator 6 so as to minimize or even eliminate errors. diagnostic on the state of the communication link L2 connecting the outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5.
A cette fin, l’invention a tout d’abord pour objet un procédé de diagnostic de l’état d’un lien de communication entre une antenne relais intérieure montée dans l’habitacle d’un véhicule automobile et une antenne relais extérieure montée sur la carrosserie dudit véhicule automobile, l’état dudit lien de communication étant déterminé par la valeur de la tension définie aux bornes d’une résistance variable connectée d’une part à un point intermédiaire du lien de communication, situé entre l’antenne relais intérieure et l’antenne relais extérieure, et d’autre part à une première masse, ledit procédé étant mis en œuvre par un module de diagnostic comprenant un circuit électrique comportant un point milieu connecté à l’antenne relais intérieure, une première résistance, connectée d’une part à une source d’alimentation en tension et d’autre part audit point milieu, et une capacité connectée d’une part au point milieu et d’autre part à une deuxième masse, différente de la première masse.To this end, the invention firstly relates to a method for diagnosing the state of a communication link between an indoor relay antenna mounted in the passenger compartment of a motor vehicle and an outdoor relay antenna mounted on the bodywork of said motor vehicle, the state of said communication link being determined by the value of the voltage defined across a variable resistor connected on the one hand to an intermediate point of the communication link, located between the indoor relay antenna and the external relay antenna, and on the other hand to a first ground, said method being implemented by a diagnostic module comprising an electrical circuit comprising a midpoint connected to the internal relay antenna, a first resistor, connected to on the one hand to a voltage supply source and on the other hand to said midpoint, and a capacitor connected on the one hand to the midpoint and d On the other hand to a second mass, different from the first mass.
Le procédé est remarquable en ce que, le module de diagnostic comprenant en outre une deuxième résistance reliée au point milieu du circuit électrique et connectée en série avec un interrupteur relié à la source d’alimentation en tension, le procédé comprend les étapes de mesure d’une première valeur de tension définie entre le point milieu du circuit électrique et la deuxième masse en position ouverte de l’interrupteur, de mesure d’une deuxième valeur de tension définie entre le point milieu du circuit électrique et la deuxième masse en position fermée de l’interrupteur et de calcul de la valeur de la résistance variable à partir de la première valeur de tension mesurée, de la deuxième valeur de tension mesurée, de la valeur de la tension définie aux bornes de la source d’alimentation en tension et des valeurs de la première résistance et de la deuxième résistance afin de diagnostiquer l’état du lien de communication.The method is remarkable in that, the diagnostic module further comprising a second resistor connected to the midpoint of the electric circuit and connected in series with a switch connected to the voltage supply source, the method comprises the steps of measuring d '' a first voltage value defined between the midpoint of the electrical circuit and the second mass in the open position of the switch, for measuring a second voltage value defined between the midpoint of the electrical circuit and the second mass in the closed position of the switch and of calculating the value of the variable resistance from the first measured voltage value, from the second measured voltage value, from the value of the voltage defined at the terminals of the voltage supply source and values of the first resistance and of the second resistance in order to diagnose the state of the communication link.
Le procédé selon l’invention permet ainsi de déterminer aisément et rapidement la valeur de la résistance variable sans connaître la différence de tension entre la première masse et la deuxième masse, en particulier sans connaître la valeur de la première masse.The method according to the invention thus makes it possible to easily and quickly determine the value of the variable resistance without knowing the voltage difference between the first mass and the second mass, in particular without knowing the value of the first mass.
De préférence, le calcul de la valeur de la résistance variable est réalisé en résolvant un système d’équations à deux inconnues que sont la valeur de la tension définie aux bornes de la résistance variable et la valeur de la différence de tension entre la première masse et la deuxième masse selon les équations suivantes :Preferably, the calculation of the value of the variable resistance is carried out by solving a system of equations with two unknowns that are the value of the voltage defined at the terminals of the variable resistance and the value of the difference in voltage between the first mass and the second mass according to the following equations:
VI = Vrr x RV +(Ml-M2)VI = V rr x RV + (Ml-M2)
Rl + RV ν2=ν^~α^--ΚΛ/1-Λ/2) (I) RIxR2+rvRl + RV ν2 = ν ^ ~ α ^ - ΚΛ / 1-Λ / 2) (I) RIxR2 + rv
R1 + R2R1 + R2
Un tel système d’équations à deux inconnus est simple à résoudre et ne nécessite pas de capacités de traitement importantes.Such a system of equations with two unknowns is simple to solve and does not require significant processing capacities.
L’invention concerne aussi un module de diagnostic destiné à être monté dans un véhicule automobile afin de diagnostiquer l’état d’un lien de communication entre une antenne relais intérieure montée dans l’habitacle dudit véhicule automobile et une antenne relais extérieure montée sur la carrosserie dudit véhicule automobile, l’état dudit lien de communication étant déterminé par la valeur de la tension définie aux bornes d’une résistance variable connectée d’une part à un point intermédiaire du lien de communication, situé entre l’antenne relais intérieure et l’antenne relais extérieure, et d’autre part à une première masse.The invention also relates to a diagnostic module intended to be mounted in a motor vehicle in order to diagnose the state of a communication link between an interior relay antenna mounted in the passenger compartment of said automobile vehicle and an exterior relay antenna mounted on the bodywork of said motor vehicle, the state of said communication link being determined by the value of the voltage defined across a variable resistor connected on the one hand to an intermediate point of the communication link, located between the indoor relay antenna and the external relay antenna, and on the other hand to a first ground.
Le module de diagnostic comprend un circuit électrique comportant un point milieu destiné à être relié à l’antenne relais intérieure, une première résistance, connectée d’une part à une source d’alimentation en tension et d’autre part audit point milieu, et une capacité connectée d’une part au point milieu et d’autre part à une deuxième masse, différente de la première masse, un convertisseur analogique-numérique dont l’entrée est connectée au point milieu du circuit électrique, et un microcontrôleur dont une entrée est connectée à la sortie du convertisseur analogique-numérique afin de recevoir une valeur numérique correspondant à une tension analogique mesurée entre le point milieu et la deuxième masse.The diagnostic module comprises an electrical circuit comprising a midpoint intended to be connected to the indoor relay antenna, a first resistor, connected on the one hand to a voltage supply source and on the other hand to said midpoint, and a capacitor connected on the one hand to the midpoint and on the other hand to a second ground, different from the first ground, an analog-digital converter whose input is connected to the midpoint of the electrical circuit, and a microcontroller including an input is connected to the output of the analog-digital converter in order to receive a digital value corresponding to an analog voltage measured between the midpoint and the second ground.
Le module de diagnostic est remarquable en ce qu’il comprend en outre une deuxième résistance reliée au point milieu du circuit électrique et connectée en série avec un interrupteur relié à la source d’alimentation en tension et des moyens de commutation de l’interrupteur entre une position ouverte et une position fermée, et en ce que le microcontrôleur est configuré pour calculer la valeur de la résistance variable à partir d’une première valeur numérique reçue du convertisseur analogique-numérique lorsque l’interrupteur est à l’état ouvert, d’une deuxième valeur numérique reçue du convertisseur analogique-numérique lorsque l’interrupteur est à l’état fermé, de la valeur de la tension définie aux bornes de la source d’alimentation en tension et des valeurs de la première résistance et de la deuxième résistance afin de diagnostiquer l’état du lien de communication.The diagnostic module is remarkable in that it further comprises a second resistor connected to the midpoint of the electrical circuit and connected in series with a switch connected to the voltage supply source and means for switching the switch between an open position and a closed position, and in that the microcontroller is configured to calculate the value of the variable resistance from a first digital value received from the analog-digital converter when the switch is in the open state, d '' a second digital value received from the analog-digital converter when the switch is in the closed state, of the value of the voltage defined at the terminals of the voltage supply source and of the values of the first resistance and of the second resistance to diagnose the condition of the communication link.
De préférence, le microcontrôleur est configuré pour calculer la valeur de la résistance variable par résolution d’un système d’équations à deux inconnues qui sont la valeur de la tension définie aux bornes de la résistance variable et la valeur de la différence de tension entre la première masse et la deuxième masse selon les équations suivantes :Preferably, the microcontroller is configured to calculate the value of the variable resistance by solving a system of equations with two unknowns which are the value of the voltage defined across the terminals of the variable resistance and the value of the voltage difference between the first mass and the second mass according to the following equations:
VI = y x RV + (Ml-M2)VI = yx RV + (Ml-M2)
Rl + RV V2 = VKy-iï^-+W1-M2) (I) R'yR2+RV R1 + R2Rl + RV V2 = V K y -iï ^ - + W1-M2) (I) R ' yR2 + RV R1 + R2
De préférence encore, l’interrupteur comprend un transistor de type MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) qui est peu onéreux et simple à utiliser.More preferably, the switch comprises a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) type transistor which is inexpensive and simple to use.
Selon un aspect de l’invention, l’interrupteur comprend deux diodes Zener connectées à cathode commune et dont les anodes sont respectivement connectées à la source et à la grille du transistor MOSFET afin de commuter aisément l’interrupteur entre une position ouverte et une position fermée.According to one aspect of the invention, the switch comprises two Zener diodes connected to a common cathode and the anodes of which are respectively connected to the source and to the gate of the MOSFET transistor in order to easily switch the switch between an open position and a position closed.
Avantageusement, l’interrupteur comprend une diode dont l’anode est connectée au drain du transistor MOSFET et la cathode est connectée à la source du transistor MOSFET afin de commuter aisément l’interrupteur entre une position ouverte et une position fermée.Advantageously, the switch comprises a diode whose anode is connected to the drain of the MOSFET transistor and the cathode is connected to the source of the MOSFET transistor in order to easily switch the switch between an open position and a closed position.
Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de commutation de l’interrupteur comprennent une source de tension alternative connectée entre la source et la grille du transistor MOSFET afin de commuter aisément l’interrupteur entre une position ouverte et une position fermée.According to a characteristic of the invention, the switch switching means comprise an alternating voltage source connected between the source and the gate of the MOSFET transistor in order to easily switch the switch between an open position and a closed position.
De manière préférée, les valeurs de la première résistance et de la deuxième résistance et la valeur maximum de la résistance variable sont égales afin de simplifier le circuit et la résolution du système d’équations.Preferably, the values of the first resistance and the second resistance and the maximum value of the variable resistance are equal in order to simplify the circuit and the resolution of the system of equations.
L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant une antenne relais intérieure montée dans l’habitacle dudit véhicule automobile, une antenne relais extérieure montée sur la carrosserie dudit véhicule automobile, un lien de communication reliant ladite antenne relais intérieure et ladite antenne relais extérieure, une résistance variable connectée d’une part à un point intermédiaire du lien de communication situé entre l’antenne relais intérieure et l’antenne relais extérieure et d’autre part à une première masse et dont la valeur de la tension définie à ses bornes permet de déterminer l’état dudit lien de communication, et un module de diagnostic tel que présenté précédemment dont le point milieu est relié à l’antenne relais intérieure.The invention finally relates to a motor vehicle comprising an internal relay antenna mounted in the passenger compartment of said motor vehicle, an external relay antenna mounted on the body of said motor vehicle, a communication link connecting said internal relay antenna and said external relay antenna, a variable resistor connected on the one hand to an intermediate point of the communication link located between the indoor relay antenna and the outdoor relay antenna and on the other hand to a first ground and whose value of the voltage defined at its terminals allows determine the state of said communication link, and a diagnostic module as presented above, the midpoint of which is connected to the indoor relay antenna.
- La figure 1 (déjà commentée) illustre schématiquement un véhicule automobile comprenant un module de diagnostic d’un lien de communication de l’art antérieur.- Figure 1 (already commented) schematically illustrates a motor vehicle comprising a diagnostic module of a communication link of the prior art.
- La figure 2 illustre schématiquement une forme de réalisation d’un véhicule automobile comprenant un module de diagnostic selon l’invention dans lequel l’interrupteur du module de diagnostic est à l’état ouvert.- Figure 2 schematically illustrates an embodiment of a motor vehicle comprising a diagnostic module according to the invention in which the switch of the diagnostic module is in the open state.
- La figure 3 illustre schématiquement une forme de réalisation du véhicule automobile comprenant un module de diagnostic selon l’invention dans lequel l’interrupteur du module de diagnostic est à l’état fermé.- Figure 3 schematically illustrates an embodiment of the motor vehicle comprising a diagnostic module according to the invention in which the switch of the diagnostic module is in the closed state.
- La figure 4 illustre schématiquement une forme de réalisation d’un interrupteur du module de diagnostic selon l’invention.- Figure 4 schematically illustrates an embodiment of a switch of the diagnostic module according to the invention.
- La figures illustre schématiquement un mode de réalisation du procédé selon l’invention.- The figures schematically illustrates an embodiment of the method according to the invention.
II a été représenté à la figure 2 un véhicule automobile 1B selon l’invention comprenant un système permettant la communication entre une station de base 3 d’un réseau de télécommunications terrestre (non représenté) et un équipement d’utilisateur 2, par exemple un smartphone, situé dans le véhicule 1 B.FIG. 2 shows a motor vehicle 1B according to the invention comprising a system allowing communication between a base station 3 of a terrestrial telecommunications network (not shown) and user equipment 2, for example a smartphone, located in vehicle 1 B.
A cette fin, le véhicule 1B comprend tout d’abord une antenne relais extérieure 4, montée de préférence sur la carrosserie (ou plus généralement sur la structure extérieure) du véhicule 1 B, et une antenne relais intérieures montée dans l’habitacle du véhicule 1 B.To this end, the vehicle 1B firstly comprises an external relay antenna 4, preferably mounted on the bodywork (or more generally on the external structure) of the vehicle 1B, and an internal relay antenna mounted in the passenger compartment of the vehicle 1 B.
L’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5 sont connectées électriquement de manière filaire, par exemple par un câble, un bus ou un réseau embarqué.The outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5 are electrically connected by wire, for example by cable, bus or on-board network.
Trois liens de communications sont ainsi être créés pour permettre la communication entre la station de base 3 et l’équipement d’utilisateur 2 : un lien de communication L1 radiofréquence entre la station de base 3 et l’antenne relais extérieure 4, un lien de communication L2 filaire entre l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5 et une lien de communication L3 radiofréquence entre l’antenne relais intérieure 5 et l’équipement d’utilisateur 2. Le lien de communication L2 filaire relie, par une première extrémité L2A, l’antenne relais extérieure 4 et, par une deuxième extrémité L2B, l’antenne relais intérieure 5.Three communication links are thus created to allow communication between the base station 3 and the user equipment 2: a radio frequency L1 communication link between the base station 3 and the outdoor relay antenna 4, a communication link wired L2 communication between the outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5 and a radio frequency L3 communication link between the indoor relay antenna 5 and the user equipment 2. The wired L2 communication link connects, by a first end L2A, the external relay antenna 4 and, via a second end L2B, the internal relay antenna 5.
La puissance des signaux reçus de la station de base 3 diminuant avec la distance parcourue entre la station de base 2 et l’antenne relais extérieure 4, le véhicule 1B comprend un module d’amplification de signal, appelé compensateur 6, connecté électriquement entre l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5.The power of the signals received from the base station 3 decreases with the distance traveled between the base station 2 and the external relay antenna 4, the vehicle 1B comprises a signal amplification module, called compensator 6, electrically connected between the outdoor relay antenna 4 and indoor relay antenna 5.
Le véhicule 1B comprend également un module de diagnostic 70 relié à l’antenne relais intérieure 5 et permettant de réaliser un diagnostic de l’état du lien de communication L2 reliant l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5 afin de détecter un défaut de fonctionnement sur ledit lien de communication L2.The vehicle 1B also includes a diagnostic module 70 connected to the indoor relay antenna 5 and making it possible to carry out a diagnosis of the state of the communication link L2 connecting the outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5 in order to detect a malfunction on said communication link L2.
A cette fin, le compensateur 6 comporte une résistance variable RV dont la valeur reflète l’état de ce lien de communication L2. Cette résistance variable RV est connectée, d’une part, à un point intermédiaire PI du lien de communication L2 situé entre l’antenne relais intérieure 5 et l’antenne relais extérieure 4 et, d’autre part, à une première masse M1.To this end, the compensator 6 includes a variable resistor RV, the value of which reflects the state of this communication link L2. This variable resistor RV is connected, on the one hand, to an intermediate point PI of the communication link L2 located between the indoor relay antenna 5 and the outdoor relay antenna 4 and, on the other hand, to a first ground M1.
La valeur de la résistance variable RV permet de réaliser le diagnostic sur le lien de communication L2. A cette fin, la valeur de la résistance variable RV peut être comprise dans des plages de valeurs distinctes (i.e. non superposées) telles que par exemple :The value of the variable resistor RV makes it possible to carry out the diagnosis on the communication link L2. To this end, the value of the variable resistance RV can be included in distinct ranges of values (i.e. not superimposed) such as for example:
• une première plage de valeurs indiquant que le lien de communication L2 est en circuit-ouvert entre l’antenne relais intérieure 5 et le compensateur 6, • une deuxième plage de valeurs indiquant que le lien de communication L2 est en circuit-ouvert entre le compensateur 6 et l’antenne relais extérieure 4, • une troisième plage de valeurs indiquant que le lien de communication L2 présente un court-circuit entre l’antenne relais intérieure 5 et le compensateur 6, • une quatrième plage de valeur indiquant que le lien de communication L2 présente un court-circuit entre le compensateur 6 et l’antenne relais extérieure 4.• a first range of values indicating that the communication link L2 is in open circuit between the indoor relay antenna 5 and the compensator 6, • a second range of values indicating that the communication link L2 is in open circuit between the compensator 6 and the external relay antenna 4, • a third range of values indicating that the communication link L2 has a short circuit between the internal relay antenna 5 and the compensator 6, • a fourth value range indicating that the link L2 communication circuit has a short circuit between the compensator 6 and the external relay antenna 4.
Le module de diagnostic 70 est configuré pour déterminer la valeur de la tension Vrv définie aux bornes de la résistance variable RV et déterminer ainsi l’état du lien de communication L2 entre l’antenne relais extérieure 4 et l’antenne relais intérieure 5.The diagnostic module 70 is configured to determine the value of the voltage Vrv defined at the terminals of the variable resistor RV and thus determine the state of the communication link L2 between the outdoor relay antenna 4 and the indoor relay antenna 5.
A cette fin, toujours en référence à la figure 2, le module de diagnostic 70 comprend un circuit électrique, une première résistance R1, une deuxième résistance R2, un interrupteur INT, des moyens de commutation dudit interrupteur INT, une capacité C, un convertisseur analogique-numérique 70-1 et un microcontrôleur 70-2.To this end, still with reference to FIG. 2, the diagnostic module 70 comprises an electrical circuit, a first resistor R1, a second resistor R2, an INT switch, means for switching said INT switch, a capacitor C, a converter analog-digital 70-1 and a microcontroller 70-2.
La première résistance R1 est connectée d’une part à une source d’alimentation en tension Vcc et d’autre part à un point milieu PM connecté à l’antenne relais intérieure 5.The first resistor R1 is connected on the one hand to a voltage supply source Vcc and on the other hand to a midpoint PM connected to the indoor relay antenna 5.
La deuxième résistance R2 est d’une part connectée au point milieu PM et d’autre part connectée en série avec l’interrupteur INT relié à la source d’alimentation en tension Vcc.The second resistor R2 is on the one hand connected to the midpoint PM and on the other hand connected in series with the switch INT connected to the voltage supply source Vcc.
L’interrupteur INT peut par exemple être réalisé en utilisant un transistor de type MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor).The INT switch can for example be produced using a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) type transistor.
Dans l’exemple de la figure 4, l’interrupteur INT comprend deux diodes Zener Z1 connectées à cathode commune et dont les anodes sont respectivement connectées à la source SR et à la grille GR d’un transistor T de type MOSFET.In the example of FIG. 4, the switch INT comprises two Zener diodes Z1 connected to a common cathode and the anodes of which are respectively connected to the source SR and to the gate GR of a transistor T of the MOSFET type.
La source SR du transistor T est connectée à la source d’alimentation en tension Vcc tandis que le drain DR du transistor T est connecté à la deuxième résistance R2.The source SR of the transistor T is connected to the power supply source Vcc while the drain DR of the transistor T is connected to the second resistor R2.
L’interrupteur INT comprend une diode Z2 dont l’anode est connectée au drain DR du transistor T et la cathode est connectée à la source SR du transistor T.The INT switch comprises a diode Z2 whose anode is connected to the drain DR of the transistor T and the cathode is connected to the source SR of the transistor T.
En référence, aux figures 2 et 3, la résistance variable RV est connectée au point milieu PM du pont diviseur de tension par la portion L2-1 du lien de communication L2 reliant le point intermédiaire PI et la deuxième extrémité L2B du lien de communication L2.With reference to FIGS. 2 and 3, the variable resistor RV is connected to the midpoint PM of the voltage divider bridge by the portion L2-1 of the communication link L2 connecting the intermediate point PI and the second end L2B of the communication link L2 .
A titre d’exemple, les valeurs de la première résistance R1 et de la deuxième résistance R2 et la valeur maximum de la résistance variable RV peuvent être égales.By way of example, the values of the first resistance R1 and of the second resistance R2 and the maximum value of the variable resistance RV can be equal.
La capacité C est connectée d’une part au point milieu PM et d’autre part à une deuxième masse M2, différente de la première masse M1 pour des raisons de sécurité électrique à bord du véhicule 1 B.The capacity C is connected on the one hand to the midpoint PM and on the other hand to a second mass M2, different from the first mass M1 for reasons of electrical safety on board vehicle 1 B.
La tension mesurée aux bornes de la capacité C entre le point milieu PM et la deuxième masse M2 correspond à la somme de la tension Vrv définie aux bornes de la résistance variable RV et de la différence de tension entre la première masse M1 et la deuxième masse M2.The voltage measured across capacitance C between the midpoint PM and the second mass M2 corresponds to the sum of the voltage Vrv defined at the terminals of the variable resistor RV and the voltage difference between the first mass M1 and the second mass M2.
L’entrée E du convertisseur analogique-numérique 70-1 est connectée au point milieu PM du pont diviseur de tension. Ce convertisseur analogique-numérique 70-1 permet de convertir la tension V1, V2 analogique mesurée entre le point milieu PM et la deuxième masse M2 afin qu’elle soit exploitable numériquement par le microcontrôleur 70-2.The input E of the analog-digital converter 70-1 is connected to the midpoint PM of the voltage divider bridge. This analog-digital converter 70-1 makes it possible to convert the analog voltage V1, V2 measured between the midpoint PM and the second mass M2 so that it can be used digitally by the microcontroller 70-2.
Le microcontrôleur 70-2 est connecté à la sortie S du convertisseur analogique-numérique 70-1 de manière à en lire les valeurs numériques qu’il fournit en sortie, notamment successivement en position ouverte de l’interrupteur INT puis en position fermée de l’interrupteur INT.The microcontroller 70-2 is connected to the output S of the analog-digital converter 70-1 so as to read the digital values which it supplies at the output, in particular successively in the open position of the switch INT then in the closed position of the INT switch.
Les moyens de commutation de l’interrupteur INT permettent de le faire basculer, par exemple périodiquement, entre une position ouverte dans laquelle ledit interrupteur INT interdit le passage du courant entre la source d’alimentation en tension Vcc et la deuxième résistance R2 et un état fermé dans lequel il autorise le passage du courant entre la source d’alimentation en tension Vcc et la deuxième résistance R2.The switching means of the INT switch allow it to be switched, for example periodically, between an open position in which said INT switch prevents the passage of current between the voltage supply source Vcc and the second resistor R2 and a state closed in which it allows the passage of current between the voltage supply source Vcc and the second resistor R2.
Dans l’exemple non limitatif de la figure 4, les moyens de commutation de l’interrupteur INT comprennent une source de tension alternative COM connectée entre la source SR et la grille GR du transistor T afin d’en permettre la commande. En variante, on notera que ces moyens de commutation pourraient par exemple être commandés par le microcontrôleur 70-2 ou être compris dans le microcontrôleur 70-2.In the nonlimiting example of FIG. 4, the switching means of the switch INT comprise an alternating voltage source COM connected between the source SR and the gate GR of the transistor T in order to allow control thereof. As a variant, it will be noted that these switching means could for example be controlled by the microcontroller 70-2 or be included in the microcontroller 70-2.
Ainsi, lorsque l’interrupteur INT est ouvert (figure 2), la première résistance R1 et la résistance variable RV constituent un premier pont diviseur de tension qui donnera une première valeur de tension V1 aux bornes de la capacité C, mesurée entre le point milieu PM et la deuxième masse M2.Thus, when the INT switch is open (FIG. 2), the first resistor R1 and the variable resistor RV constitute a first voltage divider bridge which will give a first voltage value V1 across the terminals of the capacitance C, measured between the midpoint PM and the second mass M2.
De même, lorsque l’interrupteur INT est fermé (figure 3), la première résistance R1 montée en parallèle avec la deuxième résistance R2 d’une part et la résistance variable RV d’autre part constituent un deuxième pont diviseur de tension qui donnera une deuxième valeur de tension V2 aux bornes de la capacité C, mesurée entre le point milieu PM et la deuxième masse M2.Likewise, when the INT switch is closed (FIG. 3), the first resistor R1 mounted in parallel with the second resistor R2 on the one hand and the variable resistor RV on the other hand constitute a second voltage divider bridge which will give a second voltage value V2 across the capacitor C, measured between the midpoint PM and the second mass M2.
Le microcontrôleur 70-2 est configuré pour recevoir du convertisseur analogique-numérique 70-1 une première valeur numérique, correspondant à la première valeur de tension V1 définie entre le point milieu PM du pont diviseur de tension et la deuxième masse M2 en position ouverte de l’interrupteur INT, et la deuxième valeur numérique correspondant à une deuxième valeur de tension V2 définie entre le point milieu PM du pont diviseur de tension et la deuxième masse M2 en position fermée de l’interrupteur INT.The microcontroller 70-2 is configured to receive from the analog-digital converter 70-1 a first digital value, corresponding to the first voltage value V1 defined between the midpoint PM of the voltage divider bridge and the second mass M2 in the open position of the INT switch, and the second numerical value corresponding to a second voltage value V2 defined between the midpoint PM of the voltage divider bridge and the second mass M2 in the closed position of the INT switch.
Le microcontrôleur 70-2 est également configuré pour calculer la valeur de la résistance variable RV du compensateur 6 à partir de la première valeur numérique, de la deuxième valeur numérique, de la valeur de la tension définie aux bornes de la source d’alimentation en tension Vcc (mesurée par rapport à la deuxième masse M2) et des valeurs de la première résistance R1 et de la deuxième résistance R2 afin de diagnostiquer l’état du lien de communication L2.The microcontroller 70-2 is also configured to calculate the value of the variable resistance RV of the compensator 6 from the first digital value, from the second digital value, from the value of the voltage defined across the power source. voltage Vcc (measured with respect to the second mass M2) and the values of the first resistor R1 and the second resistor R2 in order to diagnose the state of the communication link L2.
Plus précisément, le microcontrôleur 70-2 est configuré pour calculer la valeur de la résistance variable RV par résolution d’un système (I) d’équations à deux inconnues qui sont la valeur de la tension Vrv définie aux bornes de la résistance variable RV et la valeur de la différence de tension entre la première masse M1 et la deuxième masse M2 :More precisely, the microcontroller 70-2 is configured to calculate the value of the variable resistance RV by resolution of a system (I) of equations with two unknowns which are the value of the voltage Vrv defined at the terminals of the variable resistance RV and the value of the voltage difference between the first mass M1 and the second mass M2:
Vl = VccxVl = V cc x
RVRV
Rl + RV ν2 = 1,^Έ?ί?-+(Μ1-Λ/2) (I) *1Χ*24·*νRl + RV ν2 = 1, ^ Έ? Ί? - + (Μ1-Λ / 2) (I) * 1Χ * 2 4 · * ν
Λ1 + Λ2Λ1 + Λ2
La première équation est définie à partir de la première valeur numérique (correspondant à la première valeur de tension V1 mesurée au point milieu PM en position ouverte de l’interrupteur INT).The first equation is defined from the first numerical value (corresponding to the first voltage value V1 measured at the midpoint PM in the open position of the switch INT).
La deuxième équation est définie à partir de la deuxième valeur numérique (correspondant à la deuxième valeur de tension V2 mesurée au point milieu PM en position fermée de l’interrupteur INT pour laquelle la première résistance R1 et la deuxième résistance R2 sont alors connectées en parallèle).The second equation is defined from the second numerical value (corresponding to the second voltage value V2 measured at the midpoint PM in the closed position of the switch INT for which the first resistor R1 and the second resistor R2 are then connected in parallel ).
A titre d’exemple non limitatif, les valeurs de la première résistance R1, de la deuxième résistance R2 et de la résistance variable RV peuvent être égales, par exemple à 100 kQ, la valeur de la capacité C peut être de 100 nF, la valeur de la tension d’alimentation peut être de 3,3 V.By way of nonlimiting example, the values of the first resistance R1, of the second resistance R2 and of the variable resistance RV can be equal, for example to 100 kQ, the value of the capacitance C can be 100 nF, the supply voltage value can be 3.3 V.
L’invention va maintenant être décrite dans sa mise en œuvre en référence notamment à la figure 5.The invention will now be described in its implementation with particular reference to Figure 5.
On considère tout d’abord que les moyens de commutation commande l’interrupteur INT est position ouverte comme illustré sur la figure 2.It is first considered that the switching means controls the switch INT is in the open position as illustrated in FIG. 2.
Le microcontrôleur 70-2 reçoit alors, dans une étape E1, la valeur numérique de sortie du convertisseur analogique-numérique 70-1 qui correspond à une première valeur de tension V1 définie entre le point milieu PM du pont diviseur de tension et la deuxième masse M2. En d’autres termes, le microcontrôleur 70-2 mesure la première valeur de tension V1 via le convertisseur analogique-numérique 70-1.The microcontroller 70-2 then receives, in a step E1, the digital output value of the analog-digital converter 70-1 which corresponds to a first voltage value V1 defined between the midpoint PM of the voltage divider bridge and the second mass M2. In other words, the microcontroller 70-2 measures the first voltage value V1 via the analog-digital converter 70-1.
Les moyens de commutation commandent ensuite l’interrupteur INT pour qu’il bascule dans sa position fermée dans une étape E2.The switching means then control the switch INT so that it switches to its closed position in a step E2.
Le microcontrôleur 70-2 reçoit alors, dans une étape E3, la valeur numérique de sortie du convertisseur analogique-numérique 70-1 qui correspond à la deuxième valeur de tension V2 définie entre le point milieu PM du pont diviseur de tension et la deuxième masse M2 en position fermée de l’interrupteur INT. En d’autres termes, le microcontrôleur 70-2 mesure la deuxième valeur de tension V2 via le convertisseur analogique-numérique 70-1.The microcontroller 70-2 then receives, in a step E3, the digital output value of the analog-digital converter 70-1 which corresponds to the second voltage value V2 defined between the midpoint PM of the voltage divider bridge and the second mass M2 in the closed position of the INT switch. In other words, the microcontroller 70-2 measures the second voltage value V2 via the analog-digital converter 70-1.
Dans une étape E4, le microcontrôleur 70-2 calcule alors la valeur de la résistance variable RV en résolvant le système à deux équations (I) à partir de la valeur de la première valeur numérique correspondant à la première valeur de tension V1 mesurée à l’étape E1, de la deuxième valeur numérique correspondant à la deuxième valeur de tension V2 mesurée à l’étape E3, de la valeur de la tension définie aux bornes de la source d’alimentation en tension Vcc et des valeurs de la première résistance R1 et de la deuxième résistance R2.In a step E4, the microcontroller 70-2 then calculates the value of the variable resistance RV by solving the system with two equations (I) from the value of the first digital value corresponding to the first voltage value V1 measured at l step E1, of the second digital value corresponding to the second voltage value V2 measured in step E3, of the value of the voltage defined at the terminals of the voltage supply source Vcc and of the values of the first resistor R1 and the second resistor R2.
Le microcontrôleur 70-2 détermine alors l’état du lien de communication L2 à partir de la valeur de la résistance variable RV dans une étape E5.The microcontroller 70-2 then determines the state of the communication link L2 from the value of the variable resistance RV in a step E5.
La résolution du système (I) de deux équations à deux inconnues permet d’éliminer l’inconnue relative à la différence de tension entre la première masse M1 et la deuxième M2 et de déterminer ainsi la résistance variable RV avec précision sans jamais connaître la valeur de la première masse M1.The resolution of the system (I) of two equations with two unknowns makes it possible to eliminate the unknown relating to the voltage difference between the first mass M1 and the second M2 and thus to determine the variable resistance RV with precision without ever knowing the value of the first mass M1.
Les moyens de commutation commandent ensuite l’interrupteur INT pour qu’il bascule à nouveau dans sa position ouverte dans une étape E6 puis le procédé recommence afin de diagnostiquer à nouveau l’état du lien de communication L2.The switching means then control the switch INT so that it switches back to its open position in a step E6, then the process begins again in order to diagnose the state of the communication link L2 again.
Le procédé de diagnostic selon l’invention permet ainsi avantageusement de déterminer rapidement et de manière fiable et sécurisée l’état du lien de communication L2 tout en utilisant deux masses différentes pour le compensateur 6 et le module de diagnostic 70.The diagnostic method according to the invention thus advantageously makes it possible to quickly and reliably and securely determine the state of the communication link L2 while using two different masses for the compensator 6 and the diagnostic module 70.
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